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Invecchiare in salute: intervista a Guido Kroemer, vincitore del premio “Lombardia è Ricerca” 2019


OLYMPUS DIGITAL CAMERAGuido Kroemer: è lui il vincitore del premio “Lombardia è Ricerca” di un milione di euro, di cui il 70 per cento verrà investito in ricerca in collaborazione con centri di eccellenza lombardi. Il tema di quest’anno è l’healthy ageing (invecchiamento in salute) e la cerimonia per la consegna del premio avverrà tra pochi giorni, venerdì 8 novembre al Teatro alla Scala di Milano. Ma perché Guido Kroemer? La risposta è nella mole delle sue ricerche scientifiche e delle sue pubblicazioni dedicati ai meccanismi biologici e molecolari che portano all’invecchiamento, con la sequela di conseguenze patologiche che ben sappiamo.

Una costante, quasi una ossessione nei lavori di Kroemer è il “fattore tempo”, tanto da fargli affermare: «Secondo me, il fattore di rischio più importante, sebbene trascurato, di tutte le principali malattie è il tempo. Di conseguenza, la ricerca sull’invecchiamento e la modulazione di questo parametro dovrebbe essere la massima priorità della ricerca biomedica».

A prima vista potrebbe sembrare una tautologia. Come potremmo infatti contrastare il fattore tempo? Imbarcandoci su una macchina del tempo a ritroso negli anni, per ringiovanire? In realtà, leggendo i lavori scientifici di Kroemer si comprende che egli intende riferirsi non tanto al fattore tempo in quanto entità fisica, ma bensì a ciò che lo scorrere del tempo produce sul nostro organismo, sui componenti delle nostre cellule. L’atro fenomeno a cui Kroemer ha dedicato e dedica la sua attenzione di scienziato nel campo biomolecolare dell’invecchiamento, è l’autofagia.

Orologi biologici e invecchiamento

Prendiamo un paio dei lavori scientifici più recenti che recano anche la sua firma. Il primo si intitola “Decelerazione dell’invecchiamento e degli orologi biologici mediante l’autofagia”. Ed ecco che otteniamo già un primo chiarimento. Non si sta parlando di eliminare il fattore tempo. Come mai si potrebbe? Ma bensì di “decelerare”, rallentare gli orologi biologici e, di conseguenza, l’invecchiamento. Ecco un secondo chiarimento. Che è sotto gli occhi di tutti.

C’è un tempo “esterno”  (i giorni, i mesi e gli anni che passano) e c’è un tempo “interno” (quello delle nostre cellule e dei nostri orologi biologici). Gli orologi biologici che ognuno di noi porta dentro di sé e che scandiscono il tempo, ma soprattutto la modalità della nostra vita, non battono tutti allo stesso modo. Avete presente quando diciamo: “Come sei invecchiato bene” oppure “Com’è invecchiato male?”. Il tempo non scorre in modo uguale per tutti. C’è un tempo fisico e c’è un tempo biologico. C’è soprattutto una età biologica che non è uguale per ciascuno di noi. I fattori che ci fanno invecchiare sono tanto esterni quanto interni e dipendono, come sappiamo, dalla genetica, ma pure dall’epigenetica (sani stili di vita, corretta nutrizione, movimento adeguato all’età, giuste ore di sonno, astenersi da  sostanze tossiche, gestione dello stress, spazi per il rilassamento e la meditazione, ambienti ecologicamente sani). Sull’autofagia, abbiate un attimo di pazienza, e ci faremo rispondere dallo stesso Guido Kroemer.

In questo lavoro a firma di Kroemer e del biochimico e biologo molecolare spagnolo Carlos Lopez-Otín (Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Facultad de Medicine, Instituto Universitario de Oncología del Principado de Asturias, Universidad de Oviedo, Oviedo, Spagna) si dice: «L’invecchiamento è il fattore di rischio più importante per la maggior parte delle patologie umane. Proponiamo il concetto che l’avanzamento dei tratti distintivi dell’invecchiamento è dettato da diversi distinti orologi biologici che possono essere rallentati dall’induzione dell’autofagia. Questa “dilatazione del tempo” ritarda la manifestazione dipendente dal tempo di più malattie».

Troppi carboidrati fanno male 

Il secondo recente lavoro a firma di Kroemer e di altri ricercatori (ne diamo gli estremi in bibliografia di questa pagina) è dedicato ai rapporti tra nutrizione e invecchiamento: “Carbotossicità: effetti nocivi dei carboidrati”. Anche qui troviamo un chiarimento, già dal titolo, sul fatto che ci possono essere un invecchiamento precoce e uno invece ritardato anche in funzione ci ciò che mangiamo. Del carburante, tossico o sano, che introduciamo nel nostro organismo e, di conseguenza, nelle nostre cellule.

Non dimentichiamo mai che cibi e bevande, alla fin fine, sono composti chimici che introduciamo nel nostro corpo. E in questo lavoro, in sintesi, si dice: «La nutrizione moderna è spesso caratterizzata dall’assunzione eccessiva di diversi tipi di carboidrati che vanno dai polisaccaridi digeribili agli zuccheri raffinati che mediano collettivamente effetti nocivi sulla salute umana, un fenomeno che chiamiamo “carbotossicità”. Prove epidemiologiche e sperimentali combinate con studi clinici di intervento sottolinea l’impatto negativo dell’assunzione eccessiva di carboidrati, nonché gli effetti benefici della riduzione dei carboidrati nella dieta. Discutiamo i meccanismi molecolari, cellulari e neuroendocrini che collegano l’assunzione esagerata di carboidrati alla malattia e l’invecchiamento accelerato mentre delineiamo strategie dietetiche e farmacologiche per combattere la carbotossicità».

Ma ora è venuto il momento di lasciare la parola a Guido Kroemer.

Professor Kroemer, come spiegherebbe il fenomeno dell’autofagia a chi non ne sa nulla? Perché è così importante?

Il nostro organismo è composto da cellule. Ogni cellula è come una città con le sue infrastrutture. Ovviamente si devono collezionare le spazzature per il loro riciclaggio. Ma perché una città possa sopravvivere a lungo termine, da una parte si devono distruggere le case e le strade vecchie, dall’altra occorre ricavarne gli elementi utili e utilizzarli per costruire degli edifici e delle vie nuovi. L’autofagia permette la demolizione selettiva delle strutture cellulari disfunzionali o condannate, per il loro riciclaggio e ricostruzione posteriori. È un meccanismo di mantenimento e anche di ringiovanimento cellulare.

Cosa significa nella pratica quotidiana attenersi a una “restrizione calorica”? Quali patologie ne risentono positivamente? In quali età è indicata? Quali pregi e difetti avete riscontrato?

La restrizione calorica consiste nella riduzione delle calorie assunte, senza malnutrizione, cioè senza privazione di micro-nutrimenti essenziali (vitamine e oligo-elementi). È stata studiata soprattutto negli animali di laboratorio, in particolate nel  topo. Si sa che la restrizione calorica e una strategia per aumentare la longevità del topo e per ritardare l’avvenimento della maggior parte delle patologie, il cancro, i problemi cardiovascolari, le malattie neuro-degenerative, tra le altre.

Per l’essere umano sappiamo che l’obesità accelera l’invecchiamento e di conseguenza precipita la manifestazione delle malattie oncologiche, cardiovascolari e degenerative. È una evidenza epidemiologica. Però in quanto alle raccomandazioni dietetiche, la mia prima parola è “cautela”. Sono biologo molecolare e cellulare. Lavoro con animali di laboratorio. Non ho fatto nessun esperimento sugli umani, ossia uno studio clinico. Posso dare soltanto dei consigli di “buon senso”. È ovvio che si deve evitare l’obesità, soprattutto l’assunzione di troppi carboidrati (zucchero, pane, pasta, patate) e di cibi industriali ultra-processati e ricchi in acidi grassi trans, che inibiscono l’autofagia, quel fenomeno di ringiovanimento cellulare che studio. Al contrario dobbiamo favorire i comportamenti che possano indurre l’autofagia: un regime equilibrato senza eccessi calorici, variato, senza zucchero aggiunto, senza dolci, ma fare invece uso di verdura, legumi e frutta. Una buona abitudine sarebbe aumentare il tempo fra i pasti, saltare la colazione, magari anche il pranzo, evitare gli snack e le merendine, praticare una attività fisica moderata è frequente di almeno 30 minuti al giorno, non fumare. E diciamo addio allo stereotipo della nonna che rimpinza i nipoti… Per eccellere nel campo della salute e della longevità non si deve eccedere.

Tutto ciò è utile per la prevenzione, ma non si applica alle malattie già conclamate. Il malato deve seguire i consiglio del suo medico invece di auto-medicarsi e di seguire delle diete miracolose trovate su internet. Ogni caso è differente e ci sono delle condizioni in cui la restrizione calorica può essere pericolosa.

Che ruolo hanno i mitocondri sul nostro stato di salute e sui processi di invecchiamento?

I mitocondri sono gli organelli che producono l’energia cellulare. Funzionano come delle centrali termoelettriche e la loro efficacia si riduce con il tempo, con un effetto diretto sul nostro rendimento fisico. Perlopiù i mitocondri vecchi hanno la tendenza a disintegrarsi, inquinando l’ambiente cellulare e causando delle reazioni infiammatorie e perfino la morte cellulare, contribuendo al declino degli organi. I mitocondri devono riciclarsi mediante l’autofagia per mantenere la loro funzione e per evitare la loro decomposizione.

A che punto siamo con le conoscenze epigenetiche? Che percentuale alla genetica e quanto all’epigenetica nella salute e nella malattia?

Certo, esistono delle malattie geneticamente trasmesse dai genitori alla loro discendenza, le malattie genetiche acquistate attraverso delle mutazione precoci, le predisposizioni ereditarie che aumentano il rischio di ammalarsi… Ma nella stragrande maggioranza dei casi, la salute si mantiene o si perde in funzione dell’ambiente in cui viviamo, in funzione della nostra igiene di vita.

Se oggi possiamo “rallentare” l’invecchiamento, qualcuno sostiene che arriveremo a “invertire”, se non “azzerare”, l’orologio biologico dell’invecchiamento: lei che ne pensa?

Nella letteratura scientifica ci sono dei casi rapportati d’inversione del processo del invecchiamento mediante l’eliminazione delle cellule senescenti o la riprogrammazione delle cellule verso uno stato staminale. Ma non sappiamo ancora si questi procedimenti altamente sperimentali, sviluppati dal topo, potranno applicarsi nell’uomo. Per me, la speculazione sull’annientamento dell’invecchiamento rimane fantascienza.Healthy_Ageing _NEUROBIOBLOG.jpg

Un commento sul premio “Lombardia è Ricerca” che sta per ricevere

Sono molto contento, anzi lusingato di ricevere questo premio, forse quello più importante in Italia, perlomeno dal punto di vista economico. È un premio che ricompensa il lavoro sull’invecchiamento in salute – healthy ageing. E precisamente questo è il campo che mi affascina di più.

Chi è Guido Kroemer

Nato in Germania, di nazionalità austriaca e spagnola, Guido Kroemer è professore alla Facoltà di Medicina dell’Università di Paris Descartes, direttore del team di ricerca “Apoptosis, Cancer and Immunity” del French Medical Research Council (INSERM) e direttore del “Metabolomics and Cell Biology platforms of the Gustave Roussy Comprehensive Cancer Center”.

Due domande al prof. Peter Schwartz direttore del Centro per lo Studio e la cura delle aritmie cardiache di origine genetica dell’Istituto Auxologico Italiano di Milano e dal 2017 uno dei 15 top scientists italiani che compongono la Giuria del Premio “Lombardia è ricerca” di Regione Lombardia. 

Professor Schwartz, cosa significa “invecchiare in salute”? A che punto siamo con la ricerca sull’aging?

Per me vuol dire che nonostante il passare degli anni le cose cui si deve rinunciare sono poche e, se mai, più dal punto di vista quantitativo che qualitativo.
La ricerca è un processo in divenire e le scoperte di Kromer stanno aprendo molte porte.

Quali ritiene siano i maggiori meriti scientifici di Kroemer, che avete premiato quest’anno?

Il suo merito maggiore è l’aver compreso, e dimostrato, che un processo fondamentale per rallentare l’invecchiamento come l’accelerazione dell’autofagia (l’auto-distruzione cellulare che accelera il ricambio) può essere attivata mediante riduzione dell’intake alimentare, soprattutto di carboidrati. L’importanza dell’autofagia, e le sue basi genetiche, avevano già portato al premio Nobel il ricercatore giapponese Yoshinori Ōsumi nel 2016

Giornata della Ricerca 2019 dedicata a Umberto Veronesi – Programma del premio “Lombardia è Ricerca”

Motivazione del premio internazionale “Lombardia è ricerca” 2019 a Guido Kroemer

Lavori citati

Lopez-Otín, C., Kroemer, G. Decelerating ageing and biological clocks by autophagy. Nat Rev Mol Cell Biol 20, 385–386 (2019) doi:10.1038/s41580-019-0149-8

Kroemer G, López-Otín C, Madeo F, de Cabo R. Carbotoxicity-Noxious Effects of Carbohydrates.Cell. 2018 Oct 18;175(3):605-614. doi: 10.1016/j.cell.2018.07.044.

Più sai meno invecchi


EvoluzioneEtà_OKL’evoluzione ha portato anche a un allungamento dell’età umana. Più ci evolviamo, più viviamo. Hanno dunque un senso quei racconti di fantascienza in cui si parla di extraterrestri “vecchi” di centinaia di anni. In realtà, in base alle attuali conoscenze, un giorno ci si potrebbe persino dimenticare dell’invecchiamento e della vecchiaia. Sono in molti a sostenere che l’invecchiamento è un processo reversibile e persino “sradicabile”. Tema che Enzo Soresi e il sottoscritto affrontano in un libro di prossima pubblicazione dall’esplicito titolo “Come ringiovanire invecchiando” (Utet), ideale prosecuzione del precedente “Mitocondrio mon amour”.

Come mostra l’immagine qui riprodotta, tratta da “Nature Reviews Immunology”, la cui dida recita: “I nostri parenti primati più vicini, come scimpanzé e gorilla, vivono per circa 10-15 anni allo stato brado una volta raggiunta la maturità. Cinque milioni di anni di evoluzione hanno portato a un raddoppio dell’aspettativa di vita nelle tribù di cacciatori-raccoglitori come Ache e Hiwi, e questa durata della vita è rimasta negli umani moderni invariata fino al 18° secolo. Solo 250 anni dopo, a seguito del miglioramento dei servizi igienico-sanitari e dell’assistenza sanitaria, l’aspettativa di vita è raddoppiata di nuovo ma il nostro stile di vita moderno, più sedentario, è quindi disadattato rispetto alla nostra eredità genetica, con conseguenze per la salute nella vecchiaia”.

Per non compromettere l’evoluzione verso la longevità dobbiamo perciò agire su: alimentazione, attività fisica moderata ma costante, stili di vita, assunzione di farmaci o integratori antinvecchiamento, futuri interventi di riparazione genica. Tutto ciò ha un nome: conoscenza. La conoscenza non solo fa evolvere culturalmente e scientificamente, ma allunga e migliora anche la nostra vita.

Can physical activity ameliorate immunosenescence and thereby reduce age-related multi-morbidity?, Duggal NA, Niemiro G, Harridge SDR, Simpson RJ, Lord JM, Nat Rev Immunol. 2019 Jun 7.

Daniela Mari: come diventare centenari


a-spasso-con-i-centenari_pcTutti vorremmo vivere a lungo. Invecchiando bene. Magari, non invecchiando. Siccome quest’ultimo obbiettivo non è ancora possibile, dobbiamo puntare sui primi due. Come farlo? Le risposte possibili sono diverse, ma se vogliamo restringerle a tre, potrebbero essere: sana e limitata alimentazione, attività fisica moderata ma regolare, controlli medici regolari, a seconda delle fasce d’età e del rischio familiare.

Oggi abbiamo molte conoscenze disponibili per stare bene e invecchiare bene. Inoltre, vi sono medici che si occupano dell’aging, di comprendere come una persona sta invecchiando e aiutarla a farlo in modo salutare. Ad esempio i geriatri. Che, da un certo punto di vista, hanno introdotto al loro interno una rivoluzione culturale. In passato, ad esempio quando studiavo medicina a Pavia (garantisco, qualche decennio fa), il geriatra era il medico delle malattie dei vecchi. Curava. Tamponava. Poveri corpi spesso malmessi. Derelitti. Pieni di acciacchi. Dolori di tutti i tipi.

Era anche divertente sentirli fare lezione, i geriatri. Data la latitudine padana, avevano spesso a che fare con vecchi contadini. Bruciati dal sole. Consumati dalla fatica. “Vedete”, ci illustrava il docente, “queste sono le classiche profonde rughe incrociate nella parte posteriore del collo, segno del fatto di stare molte ore piegati sulla terra, sotto il sole battente…”. Vecchi contadini a cui chiedevi se consumavano alcol. Rispondevano in dialetto: “No dottore, solo qualche bicchiere di buon vino, e magari un ammazzacaffè dopopranzo e dopocena…”. Qualche bicchiere di buon vino spesso ammontava a un litro e mezzo di fiasco, più qualche grappino. Ma oggi, anche tra quelli che sono diventati agricoltori, la vecchiaia non è più quella di una volta. Tutti sappiamo cosa bisogna fare per cercare di stare bene nell’intero ciclo vitale. Cosa fare e cosa evitare, ad esempio il fumo e i superalcolici (neppure troppo vino, sebbene di quello buono). E i geriatri sono diventati i medici che studiano e curano non solo le malattie dell’età avanzata, ma pure coloro che aiutano a invecchiare bene.

Uno di questi geriatri, gerontologi, scienziati dell’aging, è Daniela Mari. Docente di geriatria all’Università di Milano, ha diretto l’Unità geriatrica del Policlinico milanese, scienziata nota a livello internazionale per i suoi studi sui centenari, ho avuto modo di conoscerla e frequentarla sia per ragioni professionali che familiari. Posso perciò dire a ragion veduta che Daniela Mari è una geriatra, un medico di eccezionale competenza, ma pure una persona, una donna, di straordinaria umanità. Ciò che ognuno di noi vorrebbe trovare in un medico. Specialmente se figlio di genitori anziani. In quei momenti drammatici, dolorosi, che colpiscono ogni famiglia. Specialmente se anziani a nostra volta. Con tutti i timori, paure e fragilità del caso.

Daniela Mari è autrice di un saggio di recente uscita: “A spasso con i centenari. L’arte di invecchiare bene” (ilSaggiatore). Un libro in cui Daniela Mari distilla  sapientemente tutte le sue conoscenze di medico e scienziato dell’invecchiamento. Ma non solo. In questo bellissimo libro, toccante, poetico, persino commovente, abbiamo modo di apprezzare le straordinarie doti narrative di Daniela Mari. Donna di ottime letture DanielaMari_BreakfastWithCentenariesstoriche e filosofiche, ama il cinema, la musica, l’opera, ma pure la letteratura contemporanea. Sul suo comodino, come ci riferisce in uno dei vari passaggi autobiografici, tra le altre letture, che immaginiamo numerose e di vario genere, c’è “Underworld” di Don DeLillo.  E la pratica sportiva. Sciatrice ed escursionista.

Faccio spoiler, come si dice oggi, nulla togliendo alla gioia, persino all’entusiasmo nel leggere uno dei libri più appassionanti che abbiamo avuto tra le mani negli ultimi anni, ma devo assolutamente citarne il finale, straordinario come tutto il resto: “Come un libro è delimitato dalle sue copertine, le nostre vite lo sono da nascita e morte. Un libro, anche da chiuso, può comprendere paesaggi lontani e avventure fantastiche: dovrebbe essere così anche per noi uomini. Immaginate il libro della vostra vita: non abbiate paura di ciò che è fuori dalle copertine e non preoccupatevi di quanto è lungo. L’unica cosa che conta è farne una bella storia”.

Daniela Mari l’ha fatta e la sta facendo una bella storia. Non solo con questo saggio. Uno dei suoi maggiori successi anche come medico. Perché è un libro terapeutico. Inoltre, è un libro che fa sorgere molte considerazioni. Mille domande. Ne abbiamo rivolta qualcuna all’autrice.

Professoressa Mari, a parte la genetica, quali sono i fattori esterni, epigenetici, che ci possono fare invecchiare bene?

Avere buoni geni aiuta, ma sulla longevità la genetica pesa per il 25% circa. L’epigenetica, scienza che studia i cambiamenti dell’attività dei geni che non comportano variazioni nel DNA, ma che possano essere ereditati anche dalle generazioni successive, ci insegna che fattori ambientali come l’alimentazione, l’inquinamento e lo stress possono attivare o silenziare alcune sequenze di geni. Con uno stile di vita attivo e non sedentario e una dieta adeguata, come la nostra mediterranea, si possono “guidare” i geni verso la longevità, anche se non abbiamo avuto genitori centenari.

L’ambiente influisce, come è dimostrato dal fatto che i giapponesi di Okinawa che sono emigrati in Canada, per esempio, non invecchiano come quelli restati nel paese d’origine: il cambiamento drastico di alimentazione, dei comportamenti culturali e ambientali fa perdere il vantaggio dato dai geni. Dal punto di vista fisico è importante mantenere la propria autonomia, sforzandoci di non impigrirci, anche quando ci sembra di stare meglio chiusi nella pace della nostra casa. Non dimentichiamo poi che la prevenzione resta un cardine importante per una lunga vita: gli studi su ampi campioni di popolazione ci hanno da tempo confermato l’importanza di tenere sotto controllo i fattori di rischio cardiovascolari, quali gli alti livelli di colesterolo, l’ipertensione arteriosa, il fumo di sigaretta e l’obesità, che non risparmiano nessuna fascia sociale.

Tutto questo da solo potrebbe non bastare, perché molte ricerche dimostrano che mantenere l’autostima e aspettative positive sul proprio invecchiamento, ha un impatto maggiore oltre che sulla durata, anche sulla qualità della vita rispetto all’età cronologica. Il caso della Signora Agata di 104 anni che durante un’intervista della Rai a casa sua, si è cambiata due volte di abito e di gioielli per sua scelta ben descrive un carattere positivo e combattivo, anche per altri aspetti che descrivo nel libro.

Il caso delle due gemelle da lei studiate, di cui una si ammalò di Alzheimer e l’altra no, sono una dimostrazione di quanto influiscano i fattori epigenetici? Nello studiare questo caso avete individuato differenze significative nei fattori ambientali, sili di vita, alimentazione o altro che possano rendere ragione di tale differente destino delle due?

Le due gemelle erano ambedue portatrici dell’allele ApoE ε4, che è il fattore di rischio genetico più importante per l’insorgenza della malattia di Alzheimer sporadica a esordio tardivo. In ambedue le gemelle vi era un’ipometilazione del DNA di tutti i promotori dei geni studiati. In particolare l’espressione genica della proteina precursore dell’amiloide, della sirtuina 1 e del PIN1 erano espresse in quantità aumentata nella gemella affetta da AD rispetto a quella sana.

L’effetto epigenetico era dovuto a un’aumentata espressione genica di due isoforme di deacetilasi istoniche (HDAC2 e HDAC9). Non è stato possibile stabilire nelle due gemelle quali fattori ambientali abbiano portato nella vita adulta  a un fenotipo differente, uno sano e uno con AD, se non il riscontro di personalità differenti. Sappiamo da molti studi che i pensieri e le emozioni nelle prime fasi della vita lasciano il segno sul nostro epigenoma ed influenzano, nella vita adulta, la reattività allo stress e la salute, fisica e mentale.

Nel suo libro analizza anche gli stili di vita odierni così ossessionati dal mantenere un aspetto giovanile: siamo destinati a diventare dei Dorian Gray, giovani fuori e decrepiti dentro?

Mi auguro proprio di no, anche se gli stimoli che a volte ci vengono dalla pubblicità rendono difficile l’accettazione dei cambiamenti che il passare del tempo comporta.

Credo che sia importante in alcuni momenti della nostra vita frenetica, riuscire a trovare il tempo di fermarsi per vedere in che direzione stiamo andando, quali valori abbiamo perso e quanto, come dici bene tu, siamo diventati decrepiti dentro. Invecchiare è un’arte nel senso etimologico della parola “andare verso”, ma è anche una preparazione, perché l’invecchiare ci può cogliere quasi all’improvviso. E’ necessario “prendere le misure” di una realtà che devi affrontare con un nuovo spirito per potervisi adattare.

Quanto conta la salute del cervello e l’allenamento cognitivo per un buon invecchiamento?

La salute del cervello è una componente essenziale di un invecchiamento felice. Entra in gioco l’’importanza della riserva cognitiva, che è costituita dalle conoscenze e dalle abilità che acquisiamo nell’arco della vita, e non solo nella prima infanzia, e che ci permette di resistere più a lungo ai processi degenerativi cerebrali.

Studiare, apprendere, conoscere, viaggiare, visitare un museo, una mostra, leggere: tutte queste attività vanno a costruire una difesa preziosissima contro le malattie che causano un decadimento cerebrale. Il cervello che invecchia è plastico e può sempre apprendere cose nuove, e, per esempio, suonare uno strumento musicale è un allenamento cerebrale straordinario, anche in tarda età. Ed è dimostrato da studi recenti che scegliere trenta, quaranta minuti prima di dormire una melodia preferita può facilitare sia l’addormentamento, sia prevenire i risvegli precoci, riducendo l’utilizzo dei farmaci ipnotici, molto dannosi per i nostri neuroni. Anche l’attività fisica, in molti studi si è rivelata un fattore protettivo contro il decadimento cognitivo, proprio come la dieta e le nostre abitudini culturali.

Telomeri e mitocondri sono davvero correlati ai processi di invecchiamento? Se sì, impareremo a prendercene cura? In certe culture, come quella ebraica, l’eredità materna è fondamentale: perché ereditiamo i mitocondri solo dalla madre? Ciò condiziona la nostra vita biologica?

I telomeri sono sequenze ripetute di DNA all’estremità dei cromosomi che costituiscono specie di cappuccio a protezione della parte terminale del cromosoma stesso dal deterioramento. Ciascun telomero, al concepimento, è lungo 15000 unità (basi), a ogni divisione una parte di queste unità non viene copiata, così la lunghezza del telomero a poco a poco diminuisce, e diventa sempre più breve, finché la cellula perde la capacità di dividersi e muore. L’invecchiamento si accompagna all’accorciamento dei telomeri e all’accumulo di mutazioni nella regione telomerica. Dunque, la riduzione della lunghezza dei telomeri emerge anche, di riflesso, come fattore predittivo per lo sviluppo di malattie e il decorso di alcune di queste, inclusi i tumori.

Dopo la scoperta di un enzima, la telomerasi,  che è valso il premio Nobel nel 2009 a tre a tre ricercatori , Elizabeth Helen Blackburn, Jack W. Szostak e Carol Greider, in grado di inibire l’accorciamento dei cromosomi e di sintetizzare sempre nuove sequenze telomeriche rallentando l’invecchiamento cellulare, la ricerca è oggi mirata a trovare il modo di “accendere” o “spegnere” il gene che regola la telomerasi. Anche alcuni fattori ambientali, come lo stress di chi assiste una persona con demenza, possono inibire la telomerasi

I mitocondri sono organelli cellulari a forma di fagiolo, costituiscono una vera e propria centrale energetica e sono addetti alla respirazione cellulare; degradano inoltre le molecole che introduciamo con l’alimentazione e ne traggono l’ATP (adenosintrifosfato). Possiedono un DNA, differente da quello nucleare che in molte le specie animali, compreso l’uomo, viene ereditato solo dalla madre. Molto recentemente è stato pubblicato su “Science” il meccanismo, finora sconosciuto, per il quale i mitocondri di origine paterna vengono eliminati. Infatti lo studio dei mitocondri paterni in un tipo di vermetto, il Caenorabditis elegans, ha dimostrato un meccanismo di auto-distruzione interna, che viene attivato quando lo sperma si fonde con l’uovo. E’ stato  identificato un gene, chiamato CPS-6, che sembra avviare il processo di distruzione all’interno dei mitocondri paterni. Se si elimina questo gene, rallentando l’eliminazione del DNA mitocondriale paterno, si ha un più alto tasso di morte embrionale.

Tutti i figli di una stessa madre hanno perciò il DNA mitocondriale identico alla madre, alla nonna materna, alla bisnonna materna e così via. Basta che sia disponibile la nonna materna – o un qualsiasi altro familiare della stessa linea materna – per stabilire se un individuo può appartenere alla famiglia. Questa conoscenza ha permesso, per esempio, di restituire alle famiglie d’origine, tramite lo studio del DNA delle nonne, i bambini sottratti alle madri “sparite” in Argentina durante la dittatura e sistemati in famiglie compiacenti.

Tornando all’invecchiamento, alcune alterazioni del DNA mitocondriale sono però associate in senso positivo all’invecchiamento e alla longevità. In un nostro studio sui centenari italiani, è stato dimostrato che una specifica variante allelica (aplotipo) mitocondriale è molto più presente nei centenari che nella popolazione giovane. Lo stesso aplotipo è stato associato a diverse patologie: siamo dunque probabilmente di fronte a un pleiotropismo (dal greco pleion, πλείων, molteplice, e tropein, τροπή, cambiamento) antagonista, fenomeno per cui uno stesso gene può avere effetti opposti, favorire patologie in età giovanile e longevità nell’età avanzata.

Il ricorso alla meditazione, alla mindfulness, ma anche ad antiossidanti, curcuma o sostanze naturali, sono davvero in grado di rallentare i processi di invecchiamento?

Negli anni ’70, un biologo molecolare dell’Università del Massachussetts Jon Kabat-Zinn, ha introdotto la tecnica della meditazione buddhista in ambito clinico. I programmi di riduzione dello stress che ne sono derivati (primo tra tutti il Mindfulness-Based Stress Reduction, MBSR), possono portare a un miglioramento dell’attenzione, l’equilibrio emotivo, la capacità di sintonizzazione con gli altri e l’empatia. In un recente lavoro impegnando i caregivers di pazienti con demenza di Alzheimer, in cui lo stress aveva provocato una diminuzione dei livelli di telomerasi, in esercizi di meditazione giornaliera, o all’ascolto di musiche rilassanti, i ricercatori sono riusciti a migliorare il loro umore e i livelli di telomerasi. In questo campo mancano tuttavia studi longitudinali controllati sull’effetto della meditazione e di un diminuito decadimento cognitivo.

Gli studi sulla curcuma sono stati suggeriti dal fatto che i centenari di Okinawa consumavano questa spezia, poco utilizzata nel resto del Giappone. Inoltre i giapponesi C6YnYWZXEAARB4M.pngdi Okinawa che sono emigrati in Canada, per esempio, non invecchiano come quelli restati nel paese d’origine: il cambiamento drastico di alimentazione, dei comportamenti culturali e ambientali fa perdere il vantaggio dato dai geni.

Anche l’effetto sui processi umani d’invecchiamento dell’integrazione della dieta con sostanze antiossidanti rimane incerto e sono necessarie ulteriori ricerche su campioni ampi di popolazione, che siano seguiti per anni e comparate a un gruppo di controllo che non li assuma, per validare la reale associazione con l’insorgenza o meno di patologie e l’impatto sulla mortalità.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rudolph Tanzi, il neuroscienzato che serve l’Alzheimer nel piatto e legge Carlos Castaneda


TANZIRudolph Tanzi è un neurogenetista della Harvard Medical School che legge Carlos Castaneda, suona con gli Aerosmith e scrive libri con Deepak Chopra. Considerato un genio, Tanzi ha creato in laboratorio un modello per studiare lo sviluppo e l’evoluzione dell’Alzheimer. Si tratta di una nuova tecnica che utilizza colonie di cellule neurali, geneticamente modificate e coltivate in un gel, che crescono in 3D. Con il trascorrere dei giorni, le cellule neurali iniziano a presentare le caratteristiche salienti della malattia di Alzheimer, vale a dire placche e grovigli.

Come scrivono lo stesso Tanzi e collaboratori nel loro lavoro scientifico più recente: «La malattia di Alzheimer (Alzheimer’s disease, AD) è la causa più comune di demenza e non vi è attualmente alcuna cura. L’ “ipotesi della cascata β-amiloide” dell’ AD è la base della comprensione corrente nella patogenesi e nella scoperta di nuovi farmaci. Tuttavia, nessun modello AD ha pienamente convalidato questa ipotesi. Recentemente abbiamo sviluppato un modello attraverso coltura di cellule staminali umane di AD, coltivando cellule staminali neurali umane geneticamente modificate in un sistema tridimensionale (3D) di coltura cellulare. Queste cellule sono state in grado di ricapitolare gli eventi chiave della patologia AD, tra cui placche β-amiloide e grovigli neurofibrillari». Inutile aggiungere quanto un modello simile, se si dimostrasse davvero valido per la comprensione dell’Alzheimer, quali prospettive potrebbe aprire per la sperimentazione di nuovi farmaci, prima di impiegarli direttamente nei pazienti.

Rudolph Tanzi, nutre il suo personale cervello, oltre che di scienza, anche di tante altre cose che, a suo dire, gli stimolano inventiva e creatività. Una figura, quella di Tanzi, che ricorda quella di Kary Mullis il biochimico americano premio Nobel per la chimica per la messa a punto della PCR (Polymerase Chain Reaction, reazione a catena della polimerasi), tecnica laboratoristica di indagine che così rivoluzionaria e importante si è rivelata in tutte le ricerche e analisi, sia di base che nella diagnostica, di genetica molecolare.

Sulla copertina della sua autobiografia Ballando nudi nel campo della mente, Kary Mullis, è ritratto in piedi su una roccia, in tenuta da surf con la tavola sottobraccio. Nel libro Mullis racconta tutti i suoi interessi alternativi e le sue stravaganze da hippie. Similmente, come riferisce il nuovo numero dello “Smithsonian Magazine”, «Tanzi ha conseguito due lauree presso l’Università di Rochester, in microbiologia e storia scrivendo la sua tesi  su Franz Mesmer, un medico tedesco del 18° secolo che ha promosso l’idea di “magnetismo animale” e dal quale deriva la parola ipnotizzare. E Tanzi resta super-geni-chopra-tanziaffascinato (ipnotizzato?) dai modi alternativi di interpretare la realtà. Rilegge regolarmente le opere mistiche di Carlos Castaneda. Medita, pratica il sogno lucido e collabora con la superstar new age Deepak Chopra. Hanno scritto in collaborazione due libri che fondono assieme divulgazione scientifica e auto-aiuto: Super Brain e hanno appena pubblicato Super Genes, inoltre viaggiano per il mondo come una squadra, parlando della natura della coscienza».Il libro Super Brain di Tanzi e Chopra è uscito con lo stesso titolo due anni fa da Sperling & Kupfer e dallo stesso editore uscirà anche nei primi mesi del 2016 Super Geni. Come sfruttare il potere nascosto del tuo DNA.

Per approfondire:

° D’Avanzo C, Aronson J, Kim YH, Choi SH, Tanzi RE, Kim DY, Alzheimer’s in 3D culture: Challenges and perspectives, Bioessays. 2015 Oct;37(10):1139-48

° Natalie Angier, “The Two Brains at the Forefront of the Fight Against Alzheimer’s”, Smithsonian Magazine, December 2015

Personalità, geni e sistema immunitario: gli estroversi sono più a rischio di infiammazione?


ConnessioniVarie scuole di pensiero, sia occidentali che soprattutto orientali, sostengono da sempre che il nostro carattere e la nostra personalità hanno una influenza diretta sul nostro stato di salute. La psicologia, a sua volta, ha negli anni delineato una serie di tipologie psicologiche maggiormente soggette ad atteggiamenti e comportamenti deleteri o salutari. Non vi è dubbio che in certe tipologie di personalità vi sia una maggiore propensione allo stress, a non valutare il rischio di certe situazioni, scelte e comportamenti, ad assumere regolarmente sostanze nocive, a non seguire una regolarità nei pasti e nel sonno, ad alimentarsi in maniera scorretta e ad avere stili di vita non salutari. Tutto ciò, con l’andare del tempo, non può che tradursi in danni sull’organismo.

Ben diverso però discutere di come il modello dei tratti di personalità “Big Five” (estroversione, nevrosi, piacevolezza, coscienziosità e apertura all’esperienza) abbia una diretta correlazione con i sistemi biologici del nostro corpo e, di conseguenza, con lo stato di salute o di malattia. La domanda che viene da porsi è: c’è una relazione tra la nostra personalità e il nostro sistema immunitario, che non siano genericamente i derivati comportamentali di stress, disturbi dell’umore, atteggiamenti e comportamenti dannosi?

Una recente ricerca guidata da Steve Cole (professore di medicina, psichiatria e scienze comportamentali, nonché psiconeuroimmunologo della University of California di Los Angeles – UCLA) ha cercato di rispondere a questa domanda, trovando indicazioni che una relazione tra personalità e maggiori o minori difese immunitari sembra esserci. E sicuramente si tratta di una promettente via da seguire per capire come certe persone siano più soggette ad ammalarsi, e come di conseguenza sia possibile rafforzarle attraverso terapie e stili di vita adeguati.

Dato per assunto che il sistema immunitario ha una stretta relazione con il nostro sistema nervoso (basti pensare a quanto indotto dall’influenza, con il rilascio di citochine da parte delle cellule immunitarie che sembrano attraversare la barriera ematoencefalica interferendo con l’attività dei neuroni, oppure alla tendenza ad essere letargici e ritirarsi in risposta alle infezioni), questo filone di ricerca suggerisce che vi sia una “risposta immunitaria comportamentale” caratteristica per i vari tipi di personalità. Se vogliamo, è anche un nuovo percorso di ricerca che potremmo definire “epigenetica psicologica”, psicologia epigenetica, oppure epigenetica della personalità.

“Secondo questo approccio teorico – dicono gli autori della ricerca – gli individui che hanno relativamente deboli risposte biologiche di tipo immunitario, si ipotizza mostrino risposte immunitario-comportomentali più forti, come evitare gli estranei (ad esempio, introversione), ridotto comportamento esplorativo (cioè bassa apertura all’esperienza), e un maggiore comportamento danno-evitante (cioè coscienziosità)”.

Così come una fisiologia di tipo “allostatico” (che cioè deve continuamente trovare un adattamento rispetto all’ambiente e alle molteplici situazioni) suggerisce che  le difese biologiche di tipo immunitario possano essere up-regolate nei soggetti che “soffrono di estese esposizioni al pericolo o allo stress, e potrebbero quindi sperimentare un elevato rischio di lesioni o infezioni, oppure negli individui altamente socievoli che affrontano una maggiore esposizione alle malattie trasmissibili”.

Dobbiamo inoltre considerare la personalità attuale di ognuno di noi come il frutto di un processo evolutivo durato milioni di anni. Dei quali, neppure un secolo fa si moriva per le infezioni più banali. Di conseguenza, la personalità degli umani si è strutturata, primariamente, nello sforzo di combattere le malattie. Un carattere estroverso può ad esempio essere maggiormente portato a praticare attività fisica e ad essere più robusto nell’età giovanile.

L’altro lato della medaglia è che l’infiammazione sostenuta nell’arco della vita, può aprire le porte a una serie di malattie metaboliche, cardiovascolari e oncologiche. Da qui, anche se è complesso cambiare la personalità di ognuno di noi, la possibilità di studiare interventi mirati sia terapeutici che di stili di vita per porre argine all’attivazione genica pro-infiammatoria di taluni soggetti.

Fin qui gli studiosi dei collegamenti tra personalità e salute hanno elaborato una nutrita messe di interpretazioni teoriche, lasciando tuttavia poco definiti i meccanismi biologici che mediano tali rapporti. La nuova ricerca di cui parliamo (Kavita Vedhara, professore di psicologia della salute, Università di Nottingham, Regno Unito), ha invece preso in esame 121 studenti sani ai quali è stato fatto compilare un questionario di personalità per valutare i cosiddetti tratti “Big Five”. Agli studenti è stato inoltre chiesto di altri comportamenti e sili di vita, come fumare, bere, esercizio fisico o meno, che potrebbero essere associati ad alcuni tipi di personalità.  Agli studenti è stato poi prelevato un campo di 5 ml di sangue periferico ai fini di una analisi dell’espressione genica. E’ stata quindi valuta l’attività di 19 geni coinvolti nella risposta infiammatoria, così come dei geni coinvolti nella produzione di anticorpi e di difese contro le infezioni virali.

Quello che è emerso è, a prima vista, sorprendente. Anche tenendo conto dell’analisi del comportamento, come ad esempio il consumo di alcol, in media i geni che innescano l’infiammazione sono per il 17 per cento più attivi negli estroversi che negli introversi. Mentre negli studenti che avevano un punteggio alto per la coscienziosità, l’attivazione dei geni pro-infiammatori è risultata inferiore del 16 per cento rispetto ai soggetti meno coscienziosi. Negli altri geni del sistema immunitario non sono emerse altre differenze evidenti.

Ma ciò, come si diceva, è sorprendente soltanto in apparenza. E’ ad esempio risaputo che fattori come lo stress, specie se protratto o addirittura cronico, può aumentare l’attività dei geni infiammatori. Cosicché le persone maggiormente coscienziose potrebbero avere minore stato infiammatorio perché si prendono maggiore cura di se stessi rispetto agli estroversi, con conseguenti meno probabilità di infortunarsi o attorniarsi di persone malate che potrebbero passare i germi.

Diciamo che per il tratto immuno-comportamentale della tipologia “coscienzioso” potremmo riadattare la definizione di “gene egoista”.  Ben pochi di essi forse farebbero i medici, i volontari in soccorso di persone disagiate, né tantomeno andrebbero a curare i malati di Ebola. Viceversa però, c’è chi considera che seppure l’estroverso abbia una maggiore attivazione dei geni pro-infiammatori, sia tuttavia più portato ad avere atteggiamenti altruistici, e la felicità che deriva dal portare aiuto e dall’avere uno scopo nella vita, è dimostrato possa ridurre l’infiammazione. Morale: se vuoi essereCoverOK altruista, sappi che c’è un prezzo da pagare (in senso immunitario), ma ne ricaverai pure benefici.

Tutto ciò è molto affascinante e apre una infinità di considerazioni, di cui siamo soltanto all’inizio. Il sogno della vecchia medicina psicosomatica sta gradualmente diventando realtà grazie alle scoperte della psiconeuroimmunologia. Conviene per ora moderarsi nelle speculazioni intellettualistiche concludendo con gli autori di questo lavoro: “sebbene i meccanismi biologici di queste associazioni restano da definire in ricerche future, i dati presentati possono gettare nuova luce sulle associazioni epidemiologiche a lungo osservate tra la personalità, la salute fisica e la longevità umana”.

Kavita Vedhara, Sana Gill,Lameese Eldesouky,Bruce K. Campbell, Jesusa M.G. Arevalo, Jeffrey Ma,Steven W. Cole, Personality and gene expression: Do individual differences exist in the leukocyte transcriptome?, Psychoneuroendocrinology (2015) 52, 72—82

Linda Geddes, Do you have a healthy personality?, New Scientist 3005, 24 January 2015, 10-11.

Vedi anche:

Epigenetica, ambiente e malattie. Intervista ad Andrea Fuso

David Perlmutter: epigenetica, scelte di vita, salute e longevità

Il futuro della mente di Michio Kaku


The_Future_of_the_MindLa macchina del tempo esiste. E’ la mente. Può viaggiare nel passato e nel futuro. Prova ne sia tutta la produzione artistica, letteraria, cinematografica, fumettistica e di videogiochi continuamente realizzata. Esce oggi, acquistabile con il mensile Le scienze, l’edizione italiana di The Future of The Mind (Il futuro della mente) del fisico e divulgatore scientifico Michio Kaku. Un viaggio attraverso il tempo del cervello, della mente e della coscienza, per conoscere quanto sappiamo oggi e quanto sapremo negli anni a venire sulle nostre realtà interiori. Pur con qualche imperfezione ed eccesso di ottimismo nel futuro, il volume di Kaku è, come tutti gli altri suoi precedenti, di piacevole lettura, ricchissimo di informazioni, e stimolatore di idee.

Le neuroscienze? Sono ancora primitive

“Allo stato attuale, le neuroscienze sono ancora a uno stadio piuttosto primitivo: gli scienziati possono leggere e registrare pensieri elementari dal cervello di una persona viva, censire qualche ricordo, collegare il cervello a bracci meccanici, abilitare pazienti immobilizzati al controllo di macchine, silenziare specifiche regioni del cervello attraverso il magnetismo e identificare quelle responsabili dei disturbi mentali”.

“Nei prossimi decenni, tuttavia, il potere delle neuroscienze potrebbe diventare esplosivo: oggi la ricerca è sulla soglia di nuove scoperte scientifiche che, con ogni probabilità, ci lasceranno senza fiato. Un giorno potremmo controllare gli oggetti intorno a noi con la forza della nostra mente, downlodare i ricordi, curare le malattie mentali, potenziare la nostra intelligenza, comprendere il cervello neurone per neurone, crearne copie di backup e comunicare tra noi per via telepatica. Il mondo del futuro sarà il mondo della mente”.

Esagerazioni? Fantascienza? Fino ad un certo punto. Augurandoci che la famosa idea di progresso – scientifico, tecnologico, sociale – possa sempre proseguire in avanti.

Michio Kaku, come altri che scrivono e ricercano nel campo delle neuroscienze, è stato direttamente colpito dalla sofferenza di chi vede un proprio congiunto spegnersi giorno per giorno, dal punto di vista cognitivo, a causa dell’Alzheimer. E a maggior ragione si augura, da scienziato, che la ricerca medica possa giungere a interventi preventivi e curativi per malattie neurodegenerative così drammatiche.

“Nel corso degli anni, io stesso ho scoperto che molti tra i miei colleghi e amici hanno dovuto affrontare la malattia mentale nelle rispettive famiglie”.

La mamma di Michio Kaku colpita da Alzheimer

“Neanche la mia è stata risparmiata: parecchi anni fa mia madre è deceduta, dopo aver lottato a lungo contro l’Alzheimer. Fu straziante vederla perdere i suoi ricordi, fino al giorno in cui, guardandola negli occhi, capii che non sapeva chi io fossi. In lei ho visto estinguersi lentamente la fiamma di ciò che ci rende umani. Aveva faticato una vita per crescere la sua famiglia e, invece di godersi la vecchiaia, i ricordi più cari le venivano sottratti”.

Studiare il cervello è una delle avventure intellettuali più entusiasmanti. Tutti ce ne rendiamo conto. Ma lo è ancora di più se un giorno potremo consentire che un anziano possa vivere fino alla fine dei suoi giorni sulla terra con quello stesso cervello che gli ha permesso di invecchiare, svolgere la sua vita, crescere la sua famiglia, lavorare e interagire con i suoi affetti. Studiare il cervello e il sistema nervoso è ancora più appassionante se, oltre alle scoperte di cui tutti siamo curiosi, un giorno potremo dare una risposta terapeutica a tutti coloro che oggi hanno limitazioni e impedimenti dalla sclerosi multipla, dalla sclerosi laterale amiotrofica, e a causa di tutte le malattie croniche e invalidanti del sistema nervoso.